Новий матеріал на основі лютецію, азоту та водню здатний зберігати надпровідність при кімнатній температурі. Статтю про це опубліковано в Nature.
Явище надпровідності відоме з середини XX століття, завдяки цьому ефекту постійний струм може текти через провідник з нульовим опором та без омічного нагріву. Це дозволяє передавати дуже високу потужність, у тому числі для створення сильних надпровідних магнітів. Однак довгий час надпровідності могли досягти лише за температури рідкого гелію, кілька десятиліть тому з’явилися матеріали, в яких цей ефект спостерігається при «високій» температурі рідкого азоту, −195 градусів. В останні роки фізики намагаються створити матеріал, який зовсім не вимагав би охолодження і працював би як надпровідник за кімнатної температури.
Натан Дазенброк-Гаммон із Рочестерського університету та його колеги створили такий матеріал з атомів водню, азоту та лютеції — металу групи лантанідів. Додавання азоту в надпровідник на базі гідриду лютеція (H 3 Lu), за задумом авторів, мало збільшити кількість носіїв заряду в цьому матеріалі і потенційно підвищить температуру, при якій він зберігає стабільність.
У ході роботи вчені підготували гідрид лютеція та стиснули його в азотній атмосфері до тисків у 32 тисячі атмосфер за допомогою осередку з алмазним ковадлом — спеціальним пресом для створення екстремально високого тиску. В результаті утворився матеріал з поки невідомою кристалічною структурою, який проводить струм з нульовими втратами при температурі 20 градусів Цельсія та тиску 10 тис. атмосфер. Це означає, що для роботи обладнання на основі цього надпровідника не потрібні охолоджувачі.
Наступні досліди показали, що даний матеріал часто змінює структуру, а також втрачає або набуває надпровідних властивостей при підвищенні або зниженні тиску. Крім того, вченим поки що незрозуміло, як багато атомів водню, лютецію та азоту містять кристали цього надпровідника і як вони розподілені в просторі. Надалі вони сподіваються це з’ясувати за допомогою нейтронних пучків.
